Dünya'nın nispeten büyük doğal uydusu Ay, benzersizdir. Apollo programı sırasında Ay'ın yüzeyinden alınan kayalar Dünya'ya getirildi. Bu kayaların radyometrik tarihlendirmesi Ay'ın 4527 ± 10 milyon yaşında olduğunu göstermiştir, bu da güneş sistemindeki diğer cisimlerden yaklaşık 30 ila 55 milyon yıl daha genç olduğunu göstermektedir. Yeni kanıtlar Ay'ın daha da geç, 4.48±0.02 Ga veya Güneş Sistemi'nin başlangıcından 70-110 Ma sonra oluştuğunu göstermektedir. Dikkat çeken bir başka özellik de Ay'ın nispeten düşük yoğunluğudur; bu da güneş sistemindeki diğer karasal cisimlerin sahip olduğu büyük bir metalik çekirdeğe sahip olmadığı anlamına gelmelidir. Ay, Dünya'nın çekirdeği olmaksızın Dünya'nın manto ve kabuğuna yakından benzeyen bir kütle bileşimine sahiptir. Bu durum dev çarpışma hipotezine yol açmıştır: Ay'ın, proto-Dünya'nın başka bir protoplanet ile dev bir çarpışması sırasında oluştuğu fikri.
Bazen Theia olarak da adlandırılan çarpıştırıcının Mars gezegeninden biraz daha küçük olduğu düşünülmektedir. Theia Dünya ile yaklaşık 4.533 Ga'da çarpışmıştır. Modeller, bu büyüklükteki bir çarpıştırıcının proto-Dünya'ya düşük bir açıyla ve nispeten düşük bir hızla (8-20 km/s veya 5.0-12.4 mi/s) çarptığında, proto-Dünya'nın ve çarpıştırıcının mantolarından (ve proto-kabuklarından) çok fazla malzemenin uzaya fırladığını ve çoğunun Dünya'nın yörüngesinde kaldığını ortaya koymaktadır. Bu malzeme sonunda Ay'ı oluşturacaktı.
Bununla birlikte, çarpan cismin metalik çekirdeği Dünya'nın çekirdeği ile kaynaşmak için Dünya'nın mantosuna batacak ve Ay'ın metalik malzemesini tüketecekti. Dev çarpışma hipotezi böylece Ay'ın anormal bileşimini açıklamaktadır. Dünya'nın yörüngesindeki püskürtüler haftalar içinde yoğunlaşarak tek bir cisim haline gelmiş olabilir. Kendi kütleçekiminin etkisi altında, fırlatılan malzeme daha küresel bir cisim haline geldi: Ay.
Radyometrik yaşlar, Dünya'nın çarpışmadan en az 10 milyon yıl önce var olduğunu göstermektedir ki bu da Dünya'nın ilkel manto ve çekirdeğinin farklılaşması için yeterli bir süredir. Daha sonra, çarpışma meydana geldiğinde, yalnızca mantodaki malzeme fırlatıldı ve Dünya'nın ağır elementlerden oluşan çekirdeğine dokunulmadı.
Sonuçlar
Bu çarpışmanın genç Dünya için bazı önemli sonuçları oldu. Muazzam miktarda enerji açığa çıkararak hem Dünya'nın hem de Ay'ın tamamen erimesine neden oldu. Çarpışmadan hemen sonra, Dünya'nın mantosu güçlü bir şekilde konveksiyona uğradı, yüzey büyük bir magma okyanusuydu. Gezegenin ilk atmosferi, açığa çıkan muazzam miktardaki enerji tarafından tamamen havaya uçurulmuş olmalıdır. Çarpışmanın ayrıca Dünya'nın eksenini değiştirerek Dünya'nın mevsimlerinden sorumlu olan 23,5°'lik büyük eksenel eğimi meydana getirdiği düşünülmektedir (gezegenlerin kökenlerine dair basit, ideal bir modelde eksenel eğim 0° olurdu ve tanınabilir mevsimler olmazdı). Ayrıca Dünya'nın dönüşünü de hızlandırmış olabilir.
